Hôm nay, Eco-Smart sẽ giới thiệu đến bạn đọc khái niệm cơ bản giao thức Modbus là gì cũng như những câu hỏi thường gặp xoay quanh công nghệ này. Cùng theo dõi để biết thêm nhiều kiến thức mới nhé!
Giao thức Modbus là gì?
Modbus là một giao thức truyền thông được phát triển bởi hệ thống Modicon. Nói một cách dễ hiểu, nó là một phương pháp được sử dụng để truyền thông tin qua các đường nối tiếp giữa các thiết bị điện tử.
Thiết bị yêu cầu thông tin được gọi là Modbus Master và thiết bị cung cấp thông tin là Modbus Slaves. Trong giao thức Modbus tiêu chuẩn, có một Master và tối đa 247 Slave, mỗi Slave có một địa chỉ Slave duy nhất từ 1 đến 247. Master cũng có thể ghi thông tin vào các Slave.
Bạn có thể xem thêm: Thông số kỹ thuật chính thức của giao thức Modbus trên website http://www.modbus.org/
Các câu hỏi thường gặp về giao thức Modbus
1. Giao thức Modbus dùng để làm gì?
Modbus là một giao thức mở. Điều này có nghĩa là các nhà sản xuất có thể sử dụng hoàn toàn miễn phí mà không phải trả tiền bản quyền. Chính vì thế, giao thức Modbus trở nên rất phổ biến được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Nhiệm vụ chính của giao tiếp Modbus là truyền tín hiệu từ các thiết bị đo đạc và điều khiển trở lại bộ điều khiển chính hoặc hệ thống thu thập dữ liệu.
2. Cách thức hoạt động của giao thức Modbus
Modbus được truyền qua đường nối tiếp giữa các thiết bị. Thiết lập đơn giản nhất sẽ là một cáp nối tiếp duy nhất kết nối các cổng nối tiếp trên hai thiết bị, một Master và một Slave.
Dữ liệu được gửi dưới dạng chuỗi các số một và số không được gọi là các bit. Mỗi bit được gửi dưới dạng điện áp. Các số 0 được gửi dưới dạng điện áp dương và một điện áp âm. Các bit được gửi đi rất nhanh chóng. Tốc độ truyền thông thường là 9600 baud (bit trên giây).
3. Có mấy loại giao thức Modbus?
Hiện nay, có 03 chuẩn giao thức Modbus được sử dụng phổ biến trong công nghiệp – tự động hóa là: Modbus RTU, Modbus ASCII và Modbus TCP.
Mỗi giao thức thích hợp sử dụng cho từng ứng dụng riêng. Điểm chung của các giao thức này đều hoạt động dựa trên nguyên tắc Master – Slave. Tất cả các thiết bị sẽ được kết nối chung với nhau trên một đường truyền. Khi thiết bị Master gửi yêu cầu tới thiết bị Slave thì thiết bị đó mới phản hồi.
4. Giao thức Modbus RTU là gì?
Giao thức Modbus RTU là một giao thức mở, sử dụng đường truyền vật lý RS232 hoặc RS485 và mô hình dạng Master-Slave. Đây là giao thức được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực như hệ thống BMS (Building Management Systems), tự động hóa, công nghiệp, điện lực,… Bởi loại giao thức này không những có đường truyền ổn định, nguyên lý hoạt động đơn giản mà nó còn dễ áp dụng cho bất kỳ loại hình nào.
5. Hệ thập lục phân là gì?
Khi khắc phục sự cố, việc xem xét các dữ liệu thô đang được truyền trong thực tế sẽ rất hữu ích. Các chuỗi dài gồm số 1 và số 0 rất khó đọc. Vì vậy, các bit được kết hợp và hiển thị dưới dạng thập lục phân.
- Mỗi khối 4 bit được biểu diễn bằng một trong mười sáu ký tự từ 0 đến F.
- Mỗi khối 8 bit (gọi là byte) được biểu diễn bằng một trong 256 cặp ký tự từ 00 đến FF.
6. ID Slave là gì?
Mỗi slave trong một mạng được gán một địa chỉ đơn vị duy nhất từ 1 đến 247. Khi master yêu cầu dữ liệu, byte đầu tiên nó gửi là địa chỉ Slave. Bằng cách này, mỗi nô lệ biết sau byte đầu tiên có bỏ qua thông báo hay không.
7. Mã chức năng là gì?
Byte thứ hai được gửi bởi Master là mã Chức năng. Con số này cho biết bảng nào cần truy cập và đọc từ hay ghi vào bảng.
8. CRC là gì?
CRC là viết tắt của kiểm tra dự phòng theo chu kỳ. Nó là 2 byte được thêm vào cuối mỗi thông báo Modbus để phát hiện lỗi. Mỗi byte trong thông báo được sử dụng để tính CRC. Thiết bị nhận cũng tính toán CRC và so sánh nó với CRC từ thiết bị gửi. Nếu ngay cả 1 bit trong thông báo được nhận không chính xác, các CRC sẽ khác và dẫn đến lỗi.
9. Thứ tự byte và từ là gì?
Giao thức Modbus không xác định chính xác cách dữ liệu được lưu trữ trong các thanh ghi. Do đó, một số nhà sản xuất đã triển khai modbus trong thiết bị của họ để lưu trữ và truyền byte cao hơn trước sau đó là byte thấp hơn.
Không quan trọng thứ tự byte hoặc từ được gửi đi, miễn là thiết bị nhận biết cách nào để mong đợi nó. Ví dụ: nếu số 29,235,175,522 được gửi dưới dạng số nguyên 32 bit không dấu, nó có thể được sắp xếp theo bất kỳ cách nào trong bốn cách này.
- AE41 5652 byte cao đầu tiên từ cao đầu tiên
- 5652 AE41 byte cao đầu tiên từ thấp đầu tiên
- 41AE 5256 byte thấp đầu tiên từ cao đầu tiên
- 5256 41AE byte thấp đầu tiên từ thấp đầu tiên
10. Bản đồ Modbus là gì?
Bản đồ Modbus chỉ đơn giản là một danh sách cho một thiết bị riêng lẻ xác định:
- Dữ liệu là gì (ví dụ: đọc áp suất hoặc nhiệt độ)
- Nơi dữ liệu được lưu trữ (bảng và địa chỉ dữ liệu nào)
- Cách dữ liệu được lưu trữ (kiểu dữ liệu, thứ tự byte và từ)
Một số thiết bị được xây dựng với bản đồ cố định do nhà sản xuất xác định. Trong khi các thiết bị khác cho phép người vận hành cấu hình hoặc lập trình bản đồ tùy chỉnh để phù hợp với nhu cầu của họ.
Hy vọng với những chia sẻ bên trên bạn đã biết được giao thức Modbus là gì cũng như các câu hỏi thường gặp về giao thức này. Nếu còn bất kỳ thắc mắc nào cần giải đáp hãy liên hệ ngay với Eco-Smart để được hỗ trợ nhé.
(Một số thông tin Eco-Smart trích dẫn từ tài liệu Simply Modbus)
